Dispacciamento delle caldaie: organizzazione, sistema di controllo e finalità

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

I sistemi di automazione e dispacciamento per le caldaie garantiscono il funzionamento efficiente e sicuro di queste strutture. Consentono la valutazione in tempo reale della funzionalità e dell'efficienza delle apparecchiature, lo spegnimento tempestivo in situazioni di emergenza e pre-emergenza. Durante la manutenzione di un certo numero di caldaie situate a notevole distanza l'una dall' altra, tutte le informazioni necessarie possono essere inviate a un'unica sala di controllo, il che riduce notevolmente i costi di manutenzione.

Compiti

Lo scopo principale del sistema di automazione e dispacciamento del locale caldaia è:

• gestione avviamento e arresto caldaie (incluse situazioni di emergenza);
• regolazione automatica e manuale della potenza della caldaia;
• controllo a cascata della potenza termica totale (accendendo la seconda caldaia dalla riserva, se la prima non è sufficiente per mantenere la temperatura richiesta al consumatore, quindi accendendo la terza, trasferendo la caldaia esausta al riserva);
• adeguamento caratteristicorefrigerante all'uscita dell'unità;
• avvio dell'apparecchiatura di backup in caso di guasto di quella principale;
• attivazione allarmi e invio messaggi;
• transizione alla modalità di risparmio energetico e implementazione di altre impostazioni del programma (mantenimento della temperatura del liquido di raffreddamento in base alla temperatura della strada, secondo un determinato programma, tenendo conto della modalità giorno e notte).

Descrizione generale

I moderni sistemi di dispacciamento dei locali caldaie sono costruiti come un complesso di moduli unificati, i cui elementi principali sono:

• armadio elettrico;
• armadio di automazione;
• console di controllo e gestione (console del dispatcher);
• attuatori elettrici;
• sensori.

Le apparecchiature e le caratteristiche tecniche di queste apparecchiature dipendono dalla soluzione tecnologica dell'impianto di riscaldamento, dalle raccomandazioni dei produttori e dalle caratteristiche di automazione. Raccolta, elaborazione dei dati, formazione di algoritmi di lavoro e comandi di controllo sono combinati in gruppi funzionali e distribuiti tra controller e moduli.

Le informazioni da tutti i dispositivi vengono inviate al pannello di controllo e possono essere visualizzate sul computer del mittente. Per visualizzare e impostare i parametri viene utilizzato un software speciale (pacchetto SCADA, APROL e altri).

Controller

I controllori per l'automazione e il dispacciamento dei locali caldaie sono utilizzati con logica programmabile. La loro particolarità è che servono come indipendentii dispositivi hanno ingressi e uscite universali (che ne garantiscono un'elevata intercambiabilità).

La linea di controllori logici programmabili è molto diversificata in termini di caratteristiche funzionali, tecniche e di design. Grazie al loro utilizzo, il controllo e la regolazione degli armadi è facilitato, garantendo un'elevata affidabilità di tutte le apparecchiature.

Funzioni

Il centralino della centrale termica svolge le seguenti funzioni:

• Controllo delle letture del sensore: temperatura (T) e pressione dell'acqua (p) nelle linee avanti e indietro; T e p all'ingresso/uscita della caldaia; p combustibile allo stato gassoso o liquido; T e p dell'acqua di mandata e di ritorno del circuito di riscaldamento; T e variazione della composizione dell'aria ambiente nel locale caldaia e sulla strada; livello del liquido nel serbatoio di reintegro.
• Controllo di strumenti e apparecchiature: stato dei sensori di pressione differenziale sulle pompe di circolazione; funzionamento automatico o manuale di caldaie e pompe; transizione dei meccanismi volti a spostare l'organismo di regolamentazione nei vari stati (“aperto”, “chiuso”); passaggio della caldaia allo stato “acceso”, “spento” o “emergenza”.
• Controllo: spegnimento di emergenza delle caldaie, automazione dello spegnimento; chiusura dell'elettrovalvola di intercettazione per interrompere l'alimentazione di combustibile liquido o gassoso; avviamento in estate una volta al giorno di pompe di rete e di una valvola di regolazione del riscaldamento; accensione della seconda (terza) caldaia in caso di potenza termica insufficiente, spegnimento di quella esausta - rotazione secondotempo di operatività; controllo delle pompe di reintegro e di circolazione, nonché delle valvole.
• Protezione degli elementi dello schema tecnologico dell'impianto nelle seguenti situazioni: caduta di p nel circuito della caldaia a causa di perdite di liquido di raffreddamento; aumento di p e T di acqua all'uscita della caldaia in eccesso rispetto a quanto consentito; inoperabilità del bruciatore; incendio o aumento della contaminazione da gas (superiore all'MPC per monossido di carbonio o metano).
• Allarme: emergenza; pre-emergenza; invio di SMS tramite canale GSM; ricordando la causa e l'ora esatta dell'incidente.

Armadio elettrico

L'armadio di controllo viene utilizzato per commutare i circuiti di alimentazione di pompe, caldaie, motori elettrici, valvole e altre apparecchiature. È dotato dei seguenti dispositivi:

• Selettori della modalità di controllo per selezionare la sorgente del comando;
• lampade di segnalazione (indicazione luminosa del funzionamento dell'apparecchiatura);
• elementi di commutazione per il controllo manuale e automatico (interruttori, contattori, relè termici, ecc.).

Strutturalmente, è realizzato sotto forma di un armadio metallico in versione da parete o da pavimento, sulla cui parete di fondo sono montati i pannelli di montaggio con i dispositivi di cui sopra.

Armadio di automazione

Il set completo del quadro elettrico dipende dalla soluzione tecnologica scelta. Può includere i seguenti elementi:

• controller e sistemi software e hardware;
• telecomando touch screen sulla porta frontale del vano caldaia;
• Posto di comando a pulsante;
• gruppo di continuità;
• dispositivi per il controllo delle modalità di azionamento dei meccanismi di regolazione;
• Modem GSM;
• lampade di segnalazione e di emergenza;
• dispositivi per il controllo e la disattivazione degli allarmi.

Articolo spedizioniere

L'organizzazione del dispacciamento delle caldaie a gas è la seguente: sullo schermo del dispatcher viene visualizzato un diagramma mnemonico, che mostra graficamente la struttura delle apparecchiature di processo, delle tubazioni e dei raccordi. Il display mostra anche i parametri principali del liquido di raffreddamento.

Ci sono pulsanti virtuali che possono cambiare colore quando si crea un'emergenza. Il diagramma mostra il luogo dell'incidente e la sua causa. Inoltre, vengono inviati messaggi SMS alle persone responsabili del funzionamento sicuro del locale caldaia (spedizioniere in servizio, tecnico). Se necessario, questi lavoratori possono intervenire da remoto nel processo di gestione e modificare alcuni parametri. Per vari utenti può essere imposto il divieto di accesso ad alcune informazioni (progetti, schemi e loro elementi).

Ai fini di una comoda analisi, i dati tecnici possono essere formati sotto forma di tabelle, grafici, archivi giornalieri. Per il sistema di dispacciamento del locale caldaia, non ci sono praticamente restrizioni sulla natura e sul numero dei parametri della modalità di funzionamento, sul numero di punti di controllo e sulla distanza tra gli oggetti. La sua organizzazione può essere effettuata utilizzando una rete locale, remota, globale (Internet) o combinataschema.

Il pacchetto software industriale SCADA e i suoi analoghi domestici vengono utilizzati come strumenti di invio. Le principali funzioni della sala di controllo sono:

• raccolta dati e valutazione delle prestazioni;
• visualizzazione delle informazioni ricevute;
• formazione e conservazione di un archivio del processo tecnologico e delle azioni dell'operatore;
• limitazione dei diritti di accesso;
• stampa tabelle, grafici e altre informazioni, esportale in altri sistemi.

Vantaggi

L'automazione e il dispacciamento dei locali caldaie presenta i seguenti vantaggi:

• la capacità di controllare i processi senza la partecipazione diretta di una persona;
• risparmi sui costi associati al personale di servizio;
• garantire l'affidabilità delle apparecchiature di processo, aumentandone la durata e riducendo i costi di riparazione;
• liquidazione tempestiva e automatica degli infortuni;
• riduzione dei costi energetici, possibilità di implementare programmi di risparmio delle risorse;
• ridurre i tempi di inattività;
• opportunità di espandere la copertura degli oggetti;
• ricezione rapida di un rapporto completo sullo stato attuale del locale caldaia.

Pianificazione

Per la progettazione e realizzazione di un sistema di automazione, è necessario sviluppare una serie di documentazione: schemi e schemi elettrici, un piano per la posa dei cavi, lineecomunicazioni; disegni esecutivi, istruzioni per dispositivi di automazione. Tale lavoro può essere svolto dai servizi di ingegneria dell'impresa che gestisce il locale caldaia o con l'aiuto di organizzazioni di terze parti che forniscono servizi professionali nel campo dell'automazione.

In quest'ultimo caso viene stipulata una convenzione per l'invio di un locale caldaia, nella quale sono indicati gli oggetti dell'automazione, il costo dei lavori secondo il preventivo, i termini di pagamento, le scadenze e le responsabilità delle parti. Dopo il completamento dei lavori di costruzione e messa in servizio, una commissione degli interessati accetta la sala di controllo e le apparecchiature tecnologiche ad essa collegate. I test di accettazione vengono eseguiti secondo il programma e la metodologia approvati.

Il preventivo per il dispacciamento del locale caldaia comprende le seguenti sezioni principali:

• elenco di apparecchiature montate, strumenti di automazione, listino prezzi e quantità richiesta;
• tipi e costi di installazione;
• costo dei materiali ausiliari;
• overhead;
• profitto stimato.